(57)【要約】【課題】  プリンタを小型化する。【解決手段】プリントヘッド１０は赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、および青色有機ＥＬ素子２０を含む。走査線Ｓ１、Ｓ２、およびＳ３をそれぞれ選択することによって、有機ＥＬ素子を色ごとに発光させ、対向する印画画素を露光する。選択信号Ｓｓｌ１〜Ｓｓｌ３による各走査線Ｓの選択期間の合間には、ダミー信号Ｓｄｍ１〜Ｓｄｍ３による非選択期間を設ける。非選択期間は、１列に含まれる有機ＥＬ素子の間隔に基づき駆動制御回路５６により算出される。走査線駆動タイミング制御回路６２はその結果に基づき、有機ＥＬ素子の行のいずれかが印画画素の行のいずれかの直上に位置するときにのみ、対応する走査線を選択するように制御を行う。【選択図】  図６
2007025550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査線方向に形成された複数のラインに１〜ｎの発光色を有する発光素子を備え、印画対象体との副走査方向の相対運動により、印画対象体上の各画素領域に順次１〜ｎ色の発光素子を対向させ、画素値に応じて各色を発光せしめることによって、前記印画対象体上のライン単位にカラー画像を形成していくプリントヘッドの駆動方法であって、
前記プリントヘッド上の副走査方向の発光素子間の間隔ｄを、前記印画対象体上の画素の副走査方向の長さｐより短く設けておくとともに、前記プリントヘッド上のいずれかのラインが前記印画対象体上のある注目ラインに対向したとき、当該注目ラインに含まれる画素を印画し、次にプリントヘッド上の別のラインが前記印画対象体上の別の注目ラインに対向するまで、印画ダミー時間を設定したことを特徴とするプリントヘッドの駆動方法。
【請求項２】
前記プリントヘッド上で一のラインに含まれる発光素子の発光色は同一であることを特徴とする請求項１に記載のプリントヘッドの駆動方法。
【請求項３】
前記印画ダミー時間は、同一の発光色を有する有機ＥＬ素子を駆動させる選択期間の終了時点から、次に別の発光色を有する有機ＥＬ素子を駆動させる選択期間の開始時点までの時間であることを特徴とする請求項２に記載のプリントヘッドの駆動方法。
【請求項４】
走査線方向に形成された複数のラインに１〜ｎの発光色を有する発光素子を備えたプリントヘッドと、
前記プリントヘッドと印画対象体との副走査方向の相対運動を発生させる駆動部と、
前記駆動部を介して前記印画対象体上の各画素領域に順次１〜ｎ色の発光素子を対向させ、画素値に応じて各色を発光せしめ、前記印画対象体上のライン単位にカラー画像を形成するように、前記駆動部と前記プリントヘッドの制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記プリントヘッド上のいずれかのラインが前記印画対象体上のある注目ラインに対向したとき、当該注目ラインに対向するプリントヘッド上のラインに含まれる有機ＥＬ素子を発光せしめ、次にプリントヘッド上の別のラインが前記印画対象体上の別の注目ラインに対向するまで、ダミー時間を設けることを特徴とするプリンタ。
【請求項５】
前記プリントヘッドにおける副走査方向の発光素子間の間隔ｄは、前記印画対象体上の画素の副走査方向の長さｐより短いことを特徴とする請求項４に記載のプリンタ。
【請求項６】
前記プリントヘッド上で一のラインに含まれる発光素子の発光色は同一であることを特徴とする請求項４に記載のプリンタ。
【請求項７】
前記ダミー時間は、同一の発光色を有する有機ＥＬ素子を駆動させる選択期間の終了時点から、次に別の発光色を有する有機ＥＬ素子を駆動させる選択期間の開始時点までの時間であることを特徴とする請求項６に記載のプリンタ。
【請求項８】
前記プリントヘッドにおける副走査方向の発光素子の間隔ｄを入力する配列データ入力部をさらに備え、
前記制御部は前記配列データ入力部により入力されたデータに基づき前記ダミー時間を決定することを特徴とする請求項４に記載のプリンタ。
【請求項９】
プリントヘッド上の１〜ｎの発光色を有する発光素子を含む複数のラインに対応した複数の走査線を駆動する走査線駆動回路と、
プリントヘッドと印画対象体との副走査方向の相対運動により前記プリントヘッド上のいずれかのラインが前記印画対象体上のある注目ラインに対向したときに、当該プリントヘッド上のラインに対応した走査線を駆動させ、次にプリントヘッド上の別のラインが前記印画対象体上の別の注目ラインに対向するまでダミー時間を設けるよう、前記走査線駆動回路を制御する制御回路と、
を１つの半導体基板上に一体集積化したことを特徴とする半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリントヘッドの駆動技術に関し、特に印画対象体に対してプリントヘッドを動作させるプリントヘッドの駆動方法およびそれを利用したプリンタおよび半導体集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
機構が比較的簡易であり、コストも比較的低いプリンタとして、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）プリンタが開発されている。ＬＥＤプリンタは、複数のＬＥＤを備えており、複数のＬＥＤのそれぞれを所定のパターンで発光させることによって、回転ドラムに潜像を形成する。さらに、回転ドラムに形成された潜像にトナーを付着させて、当該トナーによって印画や印字を実行する（例えば、特許文献１参照。）。このような、ＬＥＤプリンタは、比較的消費電力が大きく、また発熱量も大きい。
【０００３】
一方で近年、撮像機能付きの携帯電話やデジタルカメラが普及し、ユーザは様々な場所で手軽に撮影を行っている。それに伴って、デジタルカメラ等で撮影した静止画像を様々な場所で印画できれば、デジタルカメラの使用用途が多様になる。ユーザにとっては、撮影した静止画像をすぐに手渡しで交換できるので、利便性や娯楽性が向上する。また、デジタルカメラ等の製造メーカにとっては、デジタルカメラ等の販売台数の向上につながる。このような目的のため、プリンタには、一般的に小型であることや、バッテリー駆動を想定して低消費電力で動作することが要求される。
【特許文献１】特開平８−１４２４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＥＤプリンタよりも低消費電力で動作するプリンタとして、光源に有機ＥＬ（Electro Luminescence）を使用した有機ＥＬプリンタがある。有機ＥＬプリンタでは、一般的に赤色に発光する有機ＥＬ素子がひとつの方向に配列され、さらに緑色に発光する有機ＥＬ素子と青色に発光する有機ＥＬ素子のそれぞれが、赤色に発光する有機ＥＬ素子の列と平行に配列されている。有機ＥＬプリンタは、複数の有機ＥＬ素子を有したプリントヘッドが感光紙上を走査することによって、感光紙に静止画像を印画する。しかしながら、プリントヘッドは複数の有機ＥＬ素子を有しているので、ある程度の大きさになってしまう。そのため、このような有機ＥＬプリンタを小型化するためには、プリントヘッドの小型化が望ましい。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、プリントヘッドを小型化するプリントヘッドの駆動方法およびそれを利用したプリンタおよび半導体集積回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様はプリントヘッドの駆動方法に関する。この方法は、走査線方向に形成された複数のラインに１〜ｎの発光色を有する発光素子を備え、印画対象体との副走査方向の相対運動により、印画対象体上の各画素領域に順次１〜ｎ色の発光素子を対向させ、画素値に応じて各色を発光せしめることによって、印画対象体上のライン単位にカラー画像を形成していくプリントヘッドの駆動方法であって、プリントヘッド上の副走査方向の発光素子間の間隔ｄを、印画対象体上の画素の副走査方向の長さｐより短く設けておくとともに、プリントヘッド上のいずれかのラインが、印画対象体上のある注目ラインに対向したとき、当該注目ラインに含まれる画素を印画し、次にプリントヘッド上の別のラインが印画対象体上の別の注目ラインに対向するまで、印画ダミー時間を設定したことを特徴とする。
【０００７】
「走査線方向」とは、一般的なマトリクス型発光素子表示装置を例とすれば発光素子の行を選択する走査線の方向に対応し、「副走査方向」は例えば走査線方向と垂直の方向、すなわち発光素子の列の方向に対応する。「画素」とは、一般的に画像を構成する最小単位であるが、色の構成要素がＲＧＢの３原色であれば、画像を構成する最小単位に含まれたＲＧＢのそれぞれ、例えばＲＧＢディスプレイのそれぞれの発光素子を画素という場合もある。以後フィルム等に印画された画素を特に「印画画素」とよぶ。また、ＲＧＢのそれぞれの画素をまとめて「絵素」ともいうが、特に必要のない限り、ここでは「絵素」を「画素」という。
【０００８】
この態様によれば、プリントヘッド上の副走査方向の発光素子間の間隔を小さくしても、印画対象体上の画素領域とのずれを生じさせることなく、適切な位置に印画することができる。
【０００９】
本発明の別の態様はプリンタに関する。このプリンタは、走査線方向に形成された複数のラインに１〜ｎの発光色を有する発光素子を備えたプリントヘッドと、プリントヘッドと印画対象体との副走査方向の相対運動を発生させる駆動部と、駆動部を介して前記印画対象体上の各画素領域に順次１〜ｎ色の発光素子を対向させ、画素値に応じて各色を発光せしめ、印画対象体上のライン単位にカラー画像を形成するように、駆動部とプリントヘッドの制御を行う制御部とを備える。ここで制御部は、プリントヘッド上のいずれかのラインが印画対象体上のある注目ラインに対向したとき、当該注目ラインに対向するプリントヘッド上のラインに含まれる有機ＥＬ素子を発光せしめ、次にプリントヘッド上の別のラインが前記印画対象体上の別の注目ラインに対向するまで、ダミー時間を設けるように制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
本発明のさらに別の態様は半導体集積回路に関する。この半導体集積回路は、プリントヘッド上の１〜ｎの発光色を有する発光素子を含む複数のラインに対応した複数の走査線を駆動する走査線駆動回路と、プリントヘッドと印画対象体との副走査方向の相対運動によりプリントヘッド上のいずれかのラインが印画対象体上のある注目ラインに対向したときに、当該プリントヘッド上のラインに対応した走査線を駆動させ、次にプリントヘッド上の別のラインが印画対象体上の別の注目ラインに対向するまでダミー時間を設けるよう、走査線駆動回路を制御する制御回路とを１つの半導体基板上に一体集積化したことを特徴とする。
【００１１】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、プリンタなどの機器を小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施の形態は、有機ＥＬ素子を光源として備えた有機ＥＬプリンタに関する。本実施の形態に係る有機ＥＬプリンタは、マトリクス状に配した有機ＥＬ素子、マトリクスの行に対応した走査線、および列に対応したデータ線を有するプリントヘッドを備える。そしてプリントヘッドを移動させつつ感光紙を露光していくことにより感光紙上に画像を印画する。
【００１４】
本実施の形態ではマトリクスの行に対応した走査線と垂直な副走査方向にプリントヘッドを移動させ、走査線の方向（以下、「走査方向」という）にはプリントヘッドを移動させない。また走査方向には、赤色に発光する有機ＥＬ素子（以下、「赤色有機ＥＬ素子」という）が、複数配列している。さらに、緑色に発光する複数の有機ＥＬ素子（以下、「緑色有機ＥＬ素子」という）と青色に発光する複数の有機ＥＬ素子（以下、「青色有機ＥＬ素子」という）が赤色有機ＥＬ素子の行と平行に配列される。１つの有機ＥＬ素子の１回の発光により、１つの印画画素領域が当該有機ＥＬ素子の発光色によって露光される。
【００１５】
プリントヘッドは走査方向に移動しないので、一の走査方向に配列する有機ＥＬ素子のサイズおよび個数は、印画画素のサイズおよび一行に含まれる個数にもとづいて規定される。本実施の形態では副走査方向における有機ＥＬ素子の間隔を狭め、プリントヘッドのサイズを小さくする。具体的には、各有機ＥＬ素子の行が感光紙上の印画画素の行の直上に位置した時点で当該有機ＥＬ素子を適宜発光させ、有機ＥＬ素子の行が二の印画画素の行をまたいでいるときはその有機ＥＬ素子を発光させないように、行単位で有機ＥＬ素子の発光タイミングを制御する。この発光タイミングの制御を有機ＥＬ素子の間隔に応じて行うことにより、有機ＥＬ素子の副走査方向におけるピッチがいかなる値で設計されても、印画画素にずれを生じさせることなく画像を印画することができる。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係るプリンタ１００の構成を示す。プリンタ１００は、プリントヘッド１０、レンズアレイ１２、支柱２４と総称される第１支柱２４ａ、第２支柱２４ｂを含む。また、プリントヘッド１０は、赤色有機ＥＬ素子１６と総称される第１赤色有機ＥＬ素子１６ａ、第２赤色有機ＥＬ素子１６ｂ、第Ｎ赤色有機ＥＬ素子１６ｎ、緑色有機ＥＬ素子１８と総称される第１緑色有機ＥＬ素子１８ａ、第２緑色有機ＥＬ素子１８ｂ、第Ｎ緑色有機ＥＬ素子１８ｎ、青色有機ＥＬ素子２０と総称される第１青色有機ＥＬ素子２０ａ、第２青色有機ＥＬ素子２０ｂ、第Ｎ青色有機ＥＬ素子２０ｎを含み、それらの有機ＥＬ素子がレンズアレイ１２に対向している。レンズアレイ１２は、第１屈折率分布型レンズ２２ａ、第２屈折率分布型レンズ２２ｂ、第Ｎ屈折率分布型レンズ２２ｎを含む。また同図には、プリンタ１００が所定の画像を印画すべき対象として、感光紙１４が示されている。図１では、プリンタ１００のうちで印画を直接実行するための構成要素であるプリントヘッド１０、レンズアレイ１２等を示したが、プリンタ１００はこれ以外の構成要素も含むものとする。
【００１７】
プリントヘッド１０は、図示しない制御部から感光紙１４に印画すべき画像のデータを受け取り、当該データに応じて赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、青色有機ＥＬ素子２０を発光させる。図中の矢印の方向、すなわち第１赤色有機ＥＬ素子１６ａ、第１緑色有機ＥＬ素子１８ａ、第１青色有機ＥＬ素子２０ａが配列された方向が、前述の副走査方向に相当する。また、副走査方向に垂直の方向、すなわち、同色の有機ＥＬ素子が配列された方向が、前述の走査方向に相当する。
【００１８】
プリントヘッド１０は副走査方向に移動するが、走査方向に移動しない。プリントヘッド１０において、走査方向に同色の赤色有機ＥＬ素子１６等が一列ずつ配置されており、副走査方向に異なった色の赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、青色有機ＥＬ素子２０が配列されている。感光紙１４に印画すべき画像は、例えばＶＧＡ（Video Graphics Array）の場合は、走査方向の４８０個の印画画素、副走査方向の６４０個の印画画素により構成される。この場合、赤色有機ＥＬ素子１６等は走査方向に４８０個配列する。なお、プリントヘッド１０における赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、青色有機ＥＬ素子２０の配列の詳細は後述する。
【００１９】
レンズアレイ１２は、複数の屈折率分布型レンズ２２を備える。屈折率分布型レンズ２２は、赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、青色有機ＥＬ素子２０から発光された各色を結像し、感光紙１４上に印画画素として印画する。レンズアレイ１２もプリントヘッド１０と共に副走査方向に移動する。
【００２０】
支柱２４は、プリントヘッド１０、レンズアレイ１２が感光紙１４から所定の距離を保てるように、これらを支える。また、プリントヘッド１０、レンズアレイ１２を支持しつつ、副走査方向に移動する。なお、ここでは、プリントヘッド１０、レンズアレイ１２を支えるために支柱２４を示したが、これに限る趣旨ではない。例えば、プリントヘッド１０、レンズアレイ１２のそれぞれに沿って図示しないガイドが備えられており、プリントヘッド１０、レンズアレイ１２のそれぞれは、ガイドに支えられつつ、ガイドに沿って副走査方向に移動してもよい。
【００２１】
図２は、プリンタ１００の側面図である。支柱２４によって、プリントヘッド１０とレンズアレイ１２が感光紙１４から所定の距離を保ちながら、感光紙１４の上方に配置されている。また、矢印で示した方向が、前述の副走査方向であり、プリントヘッド１０とレンズアレイ１２は、副走査方向に移動する。図３は、プリンタ１００の上面図である。レンズアレイ１２は、プリントヘッド１０の下方に位置するので、図３には示されない。また、矢印で示した方向が前述の副走査方向である。プリントヘッド１０には前述のとおり、感光紙１４側に対向する複数の有機ＥＬ素子が格子状に配列している。
【００２２】
図４は、赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、および青色有機ＥＬ素子２０による各色の発光が、屈折率分布型レンズ２２によって結像し、感光紙１４上に印画される概略を示す。ここでは、プリントヘッド１０の中の第（Ｉ−１）赤色有機ＥＬ素子１６ｉ−１、第Ｉ赤色有機ＥＬ素子１６ｉ、第（Ｉ＋１）赤色有機ＥＬ素子１６ｉ＋１、第（Ｉ−１）緑色有機ＥＬ素子１８ｉ−１、第Ｉ緑色有機ＥＬ素子１８ｉ、第（Ｉ＋１）緑色有機ＥＬ素子１８ｉ＋１、第（Ｉ−１）青色有機ＥＬ素子２０ｉ−１、第Ｉ青色有機ＥＬ素子２０ｉ、第（Ｉ＋１）青色有機ＥＬ素子２０ｉ＋１がそれぞれ所定の輝度で発光しているものとする。レンズアレイ１２の中の第Ｊ屈折率分布型レンズ２２ｊは、所定の視野を有する。そのため、複数の赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、青色有機ＥＬ素子２０が発光した各色の光が、図示のごとく感光紙１４上で結像する。なお、屈折率分布型レンズ２２は複数備えられており、隣接した屈折率分布型レンズ２２が感光紙１４に映し出す像は重なっている。
【００２３】
図５は、プリンタ１００の機能構成を示す。プリンタ１００は、プリントヘッド１０、モータ５２、制御部５０、画像データ入力部５４、配列データ入力部５５を含む。プリントヘッド１０は、図１に示したプリントヘッド１０に相当する。画像データ入力部５４は、プリンタ１００で印画すべき画像データを図示しないインターフェースを介して入力する。ここで画像データは、赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、青色有機ＥＬ素子２０のそれぞれに対応する形で入力されるものとする。
【００２４】
配列データ入力部５５は、プリントヘッド１０における有機ＥＬ素子のサイズ、および副走査方向に隣り合う有機ＥＬ素子の間隔を入力する。入力はプリントヘッド１０に対応した値をあらかじめ設定して図示しないレジスタに記憶させておいてもよいし、図示しない外部のプロセッサが実行しているソフトウェアによって設定できるようにしてもよい。
【００２５】
制御部５０は、モータ５２を介してプリントヘッド１０を副走査方向に送る。また制御部５０は画像データに基づき、赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、青色有機ＥＬ素子２０をプリントヘッド１０の位置に応じた適切な階調で発光させるためのデータを出力する。さらに制御部５０は、印画画素の行、例えばＶＧＡであれば６４０行の画素領域の直上に有機ＥＬ素子の行が位置した際に、当該行の有機ＥＬ素子が発光するように、発光タイミングの制御を行う。この発光タイミングの制御は配列データ入力部５５より入力した有機ＥＬ素子のサイズおよび副走査方向の間隔に基づき行われる。具体的な手法については後述する。
【００２６】
図６は、プリントヘッド１０と制御部５０の構成をより詳細に示す。制御部５０は、駆動制御回路５６、走査線駆動回路５８、データ線駆動回路６０を含む。プリントヘッド１０は、赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、青色有機ＥＬ素子２０、走査線Ｓ１〜Ｓ３、データ線Ｄａ〜Ｄｎを含む。本図はプリントヘッド１０を感光紙１４側から見た配列である。３本の走査線Ｓ１〜Ｓ３（以下、総称して走査線Ｓと略す）と、Ｎ本のデータ線Ｄａ〜Ｄｎ（以下、総称してデータ線Ｄと略す）は、格子状に配置されている。走査線Ｓ１とデータ線Ｄとの交点には赤色有機ＥＬ素子１６が、走査線Ｓ２とデータ線Ｄとの交点には緑色有機ＥＬ素子１８が、走査線Ｓ３とデータ線Ｄとの交点には青色有機ＥＬ素子２０が配置されている。本図はみやすさのために有機ＥＬ素子の間隔などを適宜拡大縮小している。
【００２７】
赤色有機ＥＬ素子１６等は、対応する走査線Ｓの電位がローレベルに、対応するデータ線Ｄの電位がハイレベルに設定されると電流が流れて発光し、この電流が流れる期間に対応して発光階調が制御される。本実施の形態では走査線Ｓのローレベル時の電位は接地電位の０Ｖとする。
【００２８】
駆動制御回路５６は、走査線駆動回路５８に走査制御信号Ｓｃｎｔを、データ線駆動回路６０にデータ制御信号Ｄｃｎｔをそれぞれ出力する。プリントヘッド１０はこの走査制御信号Ｓｃｎｔに同期して発光する行が順次切り替えられていく。またデータ制御信号Ｄｃｎｔは走査制御信号Ｓｃｎｔと同期しており、１列からｎ列すべての赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、または青色有機ＥＬ素子２０の発光階調のデータが含まれた信号である。
【００２９】
走査線Ｓ１〜Ｓ３には、走査線駆動回路５８が接続されている。走査線駆動回路５８は走査線駆動タイミング制御回路６２を含む。走査線駆動タイミング制御回路６２は、駆動制御回路５６から入力される走査制御信号Ｓｃｎｔに基づき選択信号Ｓｓｌ１、Ｓｓｌ２、およびＳｓｌ３を出力する。これらの選択信号により、走査線Ｓ１、Ｓ２、またはＳ３の電位をローレベルとして当該走査線を選択して発光させるか、ハイレベルＶｃｏｍとして選択しないかを切り替える。具体的には、対応する走査線Ｓ１、Ｓ２、またはＳ３にそれぞれ接続された赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、または青色有機ＥＬ素子２０が、印画画素の直上に位置し、発光の感光紙１４上の結像が印画すべき画素とずれていない場合にのみそれぞれの走査線を選択する。プリントヘッド１０の移動によって、全ての有機ＥＬ素子が印画画素の領域とずれている期間は、選択信号Ｓｓｌ１、Ｓｓｌ２、およびＳｓｌ３によって、走査線Ｓ１、Ｓ２、およびＳ３を非選択とする。
【００３０】
この非選択の期間を正確に制御するために走査線駆動タイミング制御回路６２は、図６に示すように、各走査線Ｓ１〜Ｓ３へ出力する選択信号Ｓｓｌ１〜Ｓｓｌ３に加え、接地電位へ出力するダミー信号Ｓｄｍ１〜Ｓｄｍ３を発生する。本実施の形態では走査線駆動タイミング制御回路６２には、図示しないシフトレジスタ回路が含まれる。そして走査線Ｓ１を選択する第１の選択信号Ｓｓｌ１、第１のダミー信号Ｓｄｍ１、走査線Ｓ２を選択する第２の選択信号Ｓｓｌ２、第２のダミー信号Ｓｄｍ２、走査線Ｓ３を選択する第３の選択信号Ｓｓｌ３、第３のダミー信号Ｓｄｍ３、という順で選択状態を発生させる信号をそれぞれの出力へと順次送っていく。選択状態がダミー信号Ｓｄｍ１〜Ｓｄｍ３にのっている期間は、どの有機ＥＬ素子も発光しない。
【００３１】
データ線Ｄａ〜Ｄｎには、データ線駆動回路６０が接続されている。データ線駆動回路６０は、データ線Ｄａ〜Ｄｎ毎に設けられたＰＷＭ電流源６６、プリチャージ電圧源６８およびパルス制御回路６４を含む。パルス制御回路６４は、駆動制御回路５６から出力されるデータ制御信号Ｄｃｎｔに基づいてＰＷＭ電流源６６を制御するためのパルス幅変調されたＰＷＭ制御信号Ｓｐｗｍａ〜Ｓｐｗｍｎを生成する。さらにパルス制御回路６４は、データ線Ｄａ〜Ｄｎにそれぞれ接続するスイッチを制御するための切り替え信号Ｓｓｗを生成する。
【００３２】
ＰＷＭ電流源６６は、ＰＷＭ制御信号Ｓｐｗｍに基づいてパルス変調された定電流信号であるＰＷＭデータ信号Ｉｐｗｍａ〜Ｉｐｗｍｎを生成し、データ線Ｄａ〜Ｄｎに供給する。プリチャージ電圧源６８は、有機ＥＬ素子の寄生容量を充電するためのプリチャージ電圧Ｖｐｃを、定電圧信号として各データ線に供給するための電圧源である。プリチャージ電圧Ｖｐｃはすべてのデータ線Ｄで同じ電圧値でよいため、一の定電圧源から配線によりデータ線Ｄａ〜Ｄｎ接続するように構成してもよい。
【００３３】
各データ線Ｄａ〜Ｄｎには、それぞれの発光階調に対応してハイレベルの期間が変化するパルス幅変調されたデータ信号Ｉｐｗｍが供給され、これにより有機ＥＬ素子の発光階調が制御される。これに先立ち、各データ線Ｄａ〜Ｄｎにはプリチャージ電圧が印加される。たとえば、２行目の走査線Ｓ２の電位がローレベルとなったとき、緑色有機ＥＬ素子１８ａ〜１８ｎのそれぞれには、まず所定期間プリチャージ電圧が印加され、次いでＰＷＭデータ信号Ｉｐｗｍａ〜Ｉｐｗｍｎが供給される。有機ＥＬ素子はまずプリチャージ電圧によって素子の寄生容量をすばやく充電した後、ＰＷＭデータ信号Ｉｐｗｍａ〜Ｉｐｗｍｎのハイレベルの期間に対応した階調により発光することになる。
【００３４】
このようにして、同色の有機ＥＬ素子で構成される行が適切な位置にある期間に、選択信号Ｓｓｌ１〜Ｓｓｌ３により当該有機ＥＬ素子に接続した走査線を選択し、各列にはそれらの有機ＥＬ素子によって印画される画素のデータ信号を供給する。この動作を繰り返し行うことにより、例えば６４０行の印画画素のそれぞれを、画像データに基づく輝度を有する各色で露光し、印画画像を完成させる。
【００３５】
以上の構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウェア的にはメモリのロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３６】
以後、上述の構成による動作について具体的に説明する。図７は本実施の形態の比較対象となるべきプリントヘッド１０における有機ＥＬ素子の配列を示す。図中、横方向が走査方向、縦方向が副走査方向である。各有機ＥＬ素子は印字画素をひとつ印画するために必要なサイズを有する。走査方向においては、ひとつの赤色有機ＥＬ素子１６の左端から、隣り合う赤色有機ＥＬ素子１６の左端までの距離が、１００μｍになるように配列されている。緑色有機ＥＬ素子１８、青色有機ＥＬ素子２０も同様である。副走査方向においては、赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、青色有機ＥＬ素子２０のサイズと間隔がともに１００μｍになるように配列されている。
【００３７】
図８は、図７で示した配列を有するプリントヘッド１０の動作を模式的に示す。ここでは理解を容易にするため、配列のうち１つの列に属する３個の有機ＥＬ素子、すなわち赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、および青色有機ＥＬ素子２０のみに着目するが、実際には各行に含まれる複数の有機ＥＬ素子が同じ動きをする。本実施の形態では各有機ＥＬ素子の発光は屈折率分布型レンズ２２を介して等倍率で感光紙１４上に結像するとし、それら３個の有機ＥＬ素子による結像の位置はすなわち各有機ＥＬ素子自体の位置とする。図８では横軸に時間をとり、縦軸に各時間における有機ＥＬ素子の位置、すなわち結像の位置を示している。表示上、時間軸における各期間の幅は適宜拡大縮小している。また図の左端には感光紙１４上に本来印画するべき印画画素ｐ１〜ｐ７の配列を、右側に示した赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、青色有機ＥＬ素子２０と対応する１列のみ示している。前述のＶＧＡの印画においては印画画素ｐ１〜ｐ６４０が配列することになる。図７の有機ＥＬ素子が配列された面を感光紙１４に対向させ、プリントヘッド１０を副走査方向に移動させるため、赤色有機ＥＬ素子１６を先頭に、図の下側に移動しながら有機ＥＬ素子による露光が行われる。
【００３８】
図７に示した配列では、各色の有機ＥＬ素子がちょうど１画素分の間隔を有するように配置される。したがって赤色有機ＥＬ素子１６が印画画素ｐ３の直上に位置するとき、すなわち赤色有機ＥＬ素子１６の結像が印画画素ｐ３にちょうど重なるとき、緑色有機ＥＬ素子１８は印画画素ｐ１上に位置し、その発光の結像は印画画素ｐ１と重なることになる。したがって、この状態において印画画素ｐ３の画像データの赤色の階調、印画画素ｐ１の画像データの緑色の階調でそれぞれ制御されたＰＷＭ信号Ｉｐｗｍにより、赤色有機ＥＬ素子１６と緑色有機ＥＬ素子１８を連続して発光させればよい。露光には有限の時間が必要なため、これらの連続露光時間の合計を期間ｔ１としている。厳密にはプリントヘッド１０はこの期間中にも移動しつづけているため、赤色有機ＥＬ素子１６と緑色有機ＥＬ素子１８による感光紙１４上での結像は印画画素ｐ３または印画画素ｐ１からずれていく。
【００３９】
期間ｔ１における露光の終了後、プリントヘッド１０は、赤色有機ＥＬ素子１６による結像が次の印画画素ｐ４と重なる位置まで発光を行わずに移動する。図８ではこの時間をΔｔとして示している。図に示すように、赤色有機ＥＬ素子１６による結像が次の印画画素ｐ４と重なると同時に、緑色有機ＥＬ素子１８による結像が印画画素ｐ２と重なる。そして期間ｔ２の間に、印画画素ｐ４および印画画素ｐ２の画像データのうち、それぞれ赤色および緑色の階調で印画画素ｐ４および印画画素ｐ２を連続して露光し印画する。露光時間がが終了すると、再度プリントヘッド１０を移動させるのみの期間Δｔが設けられる。以上の動作を繰り返し、例えば印画画素ｐ３に、期間ｔ１における赤色有機ＥＬ素子１６による露光、期間ｔ３における緑色有機ＥＬ素子１８による露光、期間ｔ５における青色有機ＥＬ素子２０による露光が行われると、印画画素ｐ３の印画画像が完成する。期間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、およびｔ５のそれぞれにおいて、各色の有機ＥＬ素子を連続して発光させるためには、走査線Ｓ１〜Ｓ３を順次選択していく。この動作は表示装置などで走査線を順次選択して画像を表示する場合と同様である。
【００４０】
図９は本実施の形態を効果的に実現するための、プリントヘッド１０における有機ＥＬ素子の配列を示す。赤色有機ＥＬ素子１６等の走査方向のサイズおよび間隔と、副走査方向のサイズは、図７で示した比較対照の配列と同様である。一方、同図の配列は副走査方向において、赤色有機ＥＬ素子１６と緑色有機ＥＬ素子１８の間隔、および緑色有機ＥＬ素子１８と青色有機ＥＬ素子２０の間隔をどちらも４０μｍとする。そのため、図９に示されたプリントヘッド１０の副走査方向のサイズは、図７に示されたプリントヘッド１０の副走査方向のサイズよりも小さくなる。なお本図における有機ＥＬ素子のサイズおよび間隔は一例であり、プリントヘッド１０の所望のサイズ、プリントヘッド１０の移動機構の精度、規格等に応じてそれらを適宜決定し、プリントヘッド１０を作成してよい。プリントヘッド１０の設計ルールは前述のとおり、図５に示したプリンタ１００の機能構成のうち配列データ入力部５５に入力することにより、以後に述べる制御に反映させることができる。
【００４１】
図１０は、図９で示した配列を有するプリントヘッド１０の動作を模式的に示す。表示方法は、比較対照とする配列を有するプリントヘッド１０の動作について図８で示したのと同様である。よって時間軸における各期間の幅も適宜拡大縮小している。
【００４２】
同図において、例えば期間Ｔ２には、赤色有機ＥＬ素子１６による結象が印画画素ｐ４と重なっている。しかしながら図８に示した場合と異なり、他の有機ＥＬ素子、すなわち緑色有機ＥＬ素子１８および青色有機ＥＬ素子２０による結像はどの印画画素とも重ならない。図９に示したとおり、副走査方向に隣り合う有機ＥＬ素子の間隔を４０μｍとしているからである。そこで期間Ｔ２では赤色有機ＥＬ素子１６のみを発光させ、印画画素ｐ４の画像データのうち赤色の階調の露光のみを行う。これは、図６に示した構成において走査線駆動タイミング制御回路６２から走査線Ｓ１を選択する第１の選択信号Ｓｓｌ１を出力することにより実現される。赤色有機ＥＬ素子１６による露光期間である期間Ｔ１が終了すると、緑色有機ＥＬ素子１８による結像が印画画素ｐ３と重なる状態になるまでプリントヘッド１０を移動させる。この期間ΔＴは、いずれの有機ＥＬ素子の発光も行わない。期間ΔＴの値はプリントヘッド１０の移動速度と有機ＥＬ素子の間隔に基づき駆動制御回路５６において計算がなされ、走査制御信号Ｓｃｎｔに含められて走査線駆動回路５８に出力される。そしてその結果に基づき、走査線駆動タイミング制御回路６２からの出力のうち第１のダミー信号Ｓｄｍ１を選択状態とすることにより、期間ΔＴの間はいずれの走査線Ｓも選択しないようにする。
【００４３】
期間ΔＴを経て緑色有機ＥＬ素子１８による結像が印画画素ｐ３と重なると、期間Ｔ３において印画画素ｐ３の画像データのうち緑色の階調の露光を、緑色有機ＥＬ素子１８を発光させることにより行う。緑色有機ＥＬ素子１８の印画画素ｐ3に対する露光が終了すると、再度発光を行わない期間ΔＴを経て、今度は青色有機ＥＬ素子２０による結像が印画画素ｐ２と重なる。そして青色有機ＥＬ素子２０により印画画素ｐ２の画像データのうち青色の階調の露光のみを行う期間Ｔ４が開始される。期間Ｔ４の終了後は図８で説明したのと同様、赤色有機ＥＬ素子１６による結像が次の印画画素ｐ５と重なるまでの期間である期間ΔＴ’の間、いずれの有機ＥＬ素子も発光させずにプリントヘッド１０を移動させる。
【００４４】
図１１は、図９で示した配列を有するプリントヘッド１０の走査線Ｓ１〜Ｓ３の駆動制御を上述のように行うために、走査線駆動タイミング制御回路６２から出力される信号の波形を示すタイムチャートである。同図は上から赤色有機ＥＬ素子１６に対応した走査線Ｓ１を選択する第１の選択信号Ｓｓｌ１、赤色有機ＥＬ素子１６の発光終了から緑色有機ＥＬ素子１８の発光開始までの非選択期間を制御する第１のダミー信号Ｓｄｍ１、緑色有機ＥＬ素子１８に対応した走査線Ｓ２を選択する第２の選択信号Ｓｓｌ２、緑色有機ＥＬ素子１８の発光終了から青色有機ＥＬ素子２０の発光開始までの非選択期間を制御する第２のダミー信号Ｓｄｍ２、青色有機ＥＬ素子２０に対応した走査線Ｓ３を選択する第３の選択信号Ｓｓｌ３、青色有機ＥＬ素子２０の発光終了から赤色有機ＥＬ素子１６の発光開始までの非選択期間を制御する第３のダミー信号Ｓｄｍ３の出力波形をそれぞれ示している。ここでは選択信号Ｓｓｌ１〜Ｓｓｌ３がローの状態で、対応する走査線Ｓ１〜Ｓ３がそれぞれ選択され電位が０Ｖとなるとする。各期間の符号は図１０で示したものとそれぞれ対応しており、図１０と同様、その幅はみやすさのために適宜拡大縮小している。
【００４５】
図１０で示したとおり、期間Ｔ２には赤色有機ＥＬ素子１６による結像が印画画素ｐ４と重なるため、当該画素に対し赤色の階調の露光を行う。そのために第１の選択信号Ｓｓｌ１がローとなり、対応する走査線Ｓ１が選択される。赤色有機ＥＬ素子１６による印画画素ｐ４の露光が終了すると、第１の選択信号Ｓｓｌ１がハイとなり、代わって第１のダミー信号Ｓｄｍ１がローとなる。図６に示すようにダミー信号Ｓｄｍ１〜Ｓｄｍ３は接地電位に入力するため、結果的にはいずれの走査線Ｓも選択されない。期間ΔＴを経て、緑色有機ＥＬ素子１８による結像が印画画素ｐ３と重なる状態となった時点で、第１のダミー信号Ｓｄｍ１がハイとなり、代わって走査線Ｓ２を選択するために第２の選択信号Ｓｓｌ２がローとなる。そして緑色有機ＥＬ素子１８による期間Ｔ３の露光が終了すると、第２の選択信号Ｓｓｌ２に代わり第２のダミー信号Ｓｄｍ２がローとなる。上述と同様、期間ΔＴでは走査線Ｓは選択されない。同様に青色有機ＥＬ素子２０による結像が印画画素ｐ２と重なる状態となると、第２のダミー信号Ｓｄｍ２に代わり第３の選択信号Ｓｓｌ３がローとなり走査線Ｓ３が選択される。期間Ｔ４を経て青色有機ＥＬ素子２０の露光が終了すると、次は赤色有機ＥＬ素子１６の結像が印画画素ｐ５と重なる状態となるまでの期間ΔＴ’の間、第３のダミー信号Ｓｄｍ３がローとなり走査線Ｓは選択されない。以上の動作を繰り返すことにより、図７で示した間隔の広い有機ＥＬ素子の配列を有するプリントヘッド１０で印画するのと同様の効率で、各印画画素に３色の露光を行い、印画画像を完成できる。
【００４６】
以上述べた本実施の形態によれば、プリントヘッドにおける有機ＥＬ素子の間隔が印画画素の辺の長さと異なっていても、各色の有機ＥＬ素子を発光させる走査線の選択を不連続に行いタイミングを調整することにより、適切な位置で露光を行うことができる。本実施の形態は、そのタイミング調整に、走査線の選択に用いるフトレジスタの機能をそのまま利用することができるため、実現が容易である。したがってプリントヘッドのサイズを容易に小さくできる。さらに有機ＥＬ素子の間隔を狭めることにより、屈折率分布型レンズの直径を小さくし結像距離を小さくできる。これによりプリントヘッドと感光紙までの距離を小さくできる。結果としてプリンタの小型化を効果的に実現できる。プリンタを小型化することによって、プリンタの可搬性を向上できる。また屈折率分布型レンズの直径を小さくできるので、屈折率分布型レンズによる露光量のむらを抑えることができる。
【００４７】
さらに本実施の形態では有機ＥＬ素子の間隔を任意に設定できるので、規格の変更や搭載する機器の大きさ等との兼ね合いで、プリントヘッドの設計ルールに変更があった場合でも対応が容易である。また図７で示した配列で各色の露光を連続的に行う場合、３色めの有機ＥＬ素子の発光開始までに時間がかかり、当該有機ＥＬ素子による結像と印画画素とのずれが発生しやすいが、本実施の形態では色ごとに発光タイミング調整を行うため、ずれ幅が最小限に抑えられる。また、光源として有機ＥＬ素子を使用するので、消費電力を低減できる。また、光源として有機ＥＬ素子を使用するので、発光までの待ち時間が短くなり、印画動作を高速にできる。
【００４８】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４９】
本実施の形態では、プリントヘッド１０は赤色有機ＥＬ素子１６、緑色有機ＥＬ素子１８、青色有機ＥＬ素子２０を備えた。しかしながらこれに限らず例えば、印画に必要な光量が得られれば、各色に対応したＬＥＤ、ＶＦＤ、無機ＥＬ素子であってもよい。これにより、印画対象やコストなどに鑑み最適な発光素子を選択し、本実施の形態で述べたのと同様の効果を得ることができる。
【００５０】
本実施の形態では、プリントヘッド１０をプリンタ１００に適用したが、例えばコピー機などの装置に導入してもよい。すなわち、トナーに潜像を形成するためにプリントヘッド１０を適用することができる。この場合でも、装置の小型化など本実施の形態で述べたのと同様の効果を得ることができる。
【００５１】
本実施の形態では、走査線Ｓの選択期間に続く非選択期間を、シフトレジスタからのダミー信号Ｓｄｍ１〜Ｓｄｍ３の出力により制御した。これに限らず、制御部５０に図示しないタイマーを設け、走査線の選択、非選択の期間をタイマーによって管理してもよい。この場合も、比較的低い導入障壁でプリンタの小型化等、本実施の形態で述べたのと同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施の形態に係るプリンタの構成を示す図である。
【図２】本実施の形態に係るプリンタの側面図である。
【図３】本実施の形態に係るプリンタの上面図である。
【図４】本実施の形態において有機ＥＬ素子の発光が結像する様子を模式的に示す図である。
【図５】本実施の形態に係るプリンタの構成を示すブロック図である。
【図６】本実施の形態におけるプリントヘッドと制御部の構成を示す図である。
【図７】本実施の形態の比較対象となるべきプリントヘッドにおける有機ＥＬ素子の配列を示す図である。
【図８】図７で示した配列を有するプリントヘッドの動作を模式的に示す図である。
【図９】本実施の形態におけるプリントヘッドに備えた有機ＥＬ素子の配列の一例を示す図である。
【図１０】図９で示した配列を有するプリントヘッドの動作を模式的に示す図である。
【図１１】本実施の形態における走査線駆動タイミング制御回路から出力される各信号波形のタイムチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  プリントヘッド、  １２  レンズアレイ、  １４  感光紙、  １６  赤色有機ＥＬ素子、  １８  緑色有機ＥＬ素子、  ２０  青色有機ＥＬ素子、  ２２  屈折率分布型レンズ、  ２４  支柱、  ５０  制御部、  ５２  モータ、  ５４  画像データ入力部、  ５５  配列データ入力部、  ５６  駆動制御回路、  ５８  走査線駆動回路、  ６０  データ線駆動回路、  ６２  走査線駆動タイミング制御回路、  ６４  パルス制御回路、  １００  プリンタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2007025550.tif 000010
【図９】
2007025550.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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